JP2002000592A

JP2002000592A - 放射線撮影画像処理装置

Info

Publication number: JP2002000592A
Application number: JP2000184795A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yamazaki; 達也山▲崎▼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-08
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: JP4566345B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影装置と保守装置の間の通信時間とコスト
を削減しながら、撮影装置の画質を保証する。【解決手段】放射線画像を撮影する撮影手段と、前記
撮影手段の動作状況を診断する診断する診断手段と、前
記診断手段の診断結果に応じて、前記撮影手段による撮
影状況に関する情報を外部の保守装置に対して送信する
送信手段と、前記撮影状況に関する情報のデータ量を制
御する制御手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線などの放射線
を用いて撮影された画像を処理する放射線撮影画像処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被写体を透過した放射線像を撮影する放
射線撮影装置として、従来は放射線を蛍光に変換する増
感紙と、蛍光で感光するフィルムを密着させた、スクリ
ーン・フィルム系と呼ばれる撮影装置が使用されてき
た。また蛍光体とイメージ・インテンシファイア（Ｉ．
Ｉ．）を組み合わせて放射線画像の増倍を行い、この増
倍された画像を光学系を介して撮像管で撮影する、Ｉ．
Ｉ．−ＴＶ撮影装置も使用されてきた。前者は一般撮影
と呼ばれる静止画撮影に、また後者は透視撮影と呼ばれ
る動画撮影に主に使用されてきた。

【０００３】一方、近年画像デジタル化の要求から、デ
ジタル画像出力を有するデジタル撮影装置が使用され始
めている。一般撮影では、スクリーン・フィルム系に代
わって、放射線像を潜像として蓄積するイメージングプ
レートを使用し、このイメージングプレートをレーザ走
査することにより潜像を励起し、発生する蛍光を光電子
増倍管で読み取る、コンピューテッド・ラジオグラフィ
装置も使用されている。また透視撮影では、撮像管の代
わってＣＣＤ等の固体撮像素子を使用する、Ｉ．Ｉ．−
ＤＲ撮影装置も使用されている。コンピューテッド・ラ
ジオグラフィ装置とＩ．Ｉ．−ＤＲ撮影装置の両者は、
デジタル画像出力を有しており、医療画像のデジタル化
に貢献し始めている。

【０００４】また、最近では、蛍光体と大面積固体撮像
素子を密着させた放射線平面検出器、いわゆるフラット
パネルディテクタを使用し、光学系等を介さずに放射線
像を直接デジタル化する、デジタル撮影装置が実用化さ
れている。フラットパネルディテクタは、原理的に静止
画のみならず動画も撮影可能なことから、次世代のデジ
タル撮影装置として期待されている。

【０００５】これらの撮影装置は、診断するための画像
を提供することから、その画質は撮影装置の最高性能が
保たれるよう保守管理される必要がある。そこで従来は
増感紙やイメージングプレートの汚れ、キズ、異物等を
放射線技師が目視確認し、画像に異常が発生しないよう
保守管理してきた。またＩ．Ｉ．−ＴＶの画像に異常が
ないか確認するために、チャート等を撮影してその画像
を放射線技師が目視確認し、画像に異常が発生しないよ
うに保守管理してきた。

【０００６】さらに放射線撮影は患者に負担を掛ける場
合があるため、画質のみならず動作安定性も十分に保守
管理される必要がある。つまり患者を撮影するには、撮
影室に設置されている撮影装置が万全に動作し、患者が
長時間待たされるなどの苦痛をできるだけ少なくして、
撮影を完了する必要がある。これらの保守管理作業は多
岐にわたっており、放射線技師に負担を掛けることか
ら、その自動化が望まれている。

【０００７】放射線撮影装置の保守管理自動化の一例と
して、各地の病院に設置されたこれら撮影装置と、撮影
装置と離れた場所に設置された保守装置を、モデムを通
じて電話回線で接続し、撮影装置の動作状況を監視して
保守作業を行う遠隔診断システムが提案されている。こ
の遠隔診断システムでは、保守装置から撮影装置を定期
的に呼び出し、撮影装置の自己診断プログラムを起動す
ることによって撮影装置の自己診断を行い、その結果を
撮影装置ならびに保守装置に伝達している。また撮影装
置が定期的に自己診断プログラムを起動することによっ
て自己診断を行い、その結果を保守装置に伝達するシス
テムもある。

【０００８】自己診断プログラムが行う診断内容は、撮
影装置や自己診断システムによって多種多様である。例
えば、放射線発生装置の発生線量や撮影装置の機械的動
作を自己診断するシステムが挙げられる。またレーザ走
査装置およびイメージングプレート搬送装置の、動作安
定性を自己診断するシステムも考えられる。さらに光電
子増倍管や撮像管のバイアス電圧、感度または暗電流を
自己診断するシステムも考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】撮影装置の画質を正確
に保守管理する場合は、上記のような撮影装置構成要素
の部分的な動作確認による保守管理では足りず、最終的
に得られる画質そのものを確認する必要がある。しかし
ながら、画質異常には多様な形態が存在するため、撮影
装置の自己診断プログラムでそのすべてを網羅して自動
解析するのは不可能である。また画像データは情報量が
大きいために、撮影装置の自己診断プログラムを、撮影
業務中にバックグラウンドで動作させた場合は、撮影装
置の処理能力が低下する可能性がある。

【００１０】一方、保守装置に画像を転送して解析を依
頼する場合は、画像データは情報量が大きいために、電
話回線に負荷が掛かり時間とコストの両面から実用的で
はない。

【００１１】さらに以上の制限から、自己診断プログラ
ムの動作頻度を低下させた場合は、画質異常の発生から
発見までの時間が長くなるため、撮影装置の正常復帰が
遅くなる可能性がある。

【００１２】しかし、撮影装置が従来経験したことのな
い異常が発生した場合に、解析に時間を要するため撮影
装置の正常復帰が遅くなる可能性がある。

【００１３】そこで、本発明は、撮影装置と保守装置の
間の通信時間と通信コストを削減しながら、撮影装置の
画質を保証することができる放射線撮影装置のための、
画像処理装置及び方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の放射線撮影画像処理装置は、放射線画像を撮
影する撮影手段と、前記撮影手段の動作状況を診断する
診断手段と、前記診断手段の診断結果に応じて、前記撮
影手段による撮影状況に関する情報を外部の保守装置に
対して送信する送信手段と、前記撮影状況に関する情報
のデータ量を制御する制御手段とを有することを特徴と
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に説明する本発明の自己診断
システムは、撮影装置と該撮影装置の保守を行う保守装
置を互いに通信手段を介して接続して、撮影装置の動作
状況を自動的に診断する自己診断するシステムであり、
その撮影装置は撮影装置の動作状況を自動的に診断する
自己診断手段と撮影装置と保守装置の間で送受信すべき
情報の大きさを測定する情報量測定手段とその送受信す
べき情報を圧縮する情報圧縮手段を備え、情報量測定手
段の出力に応じて送受信すべき情報を情報圧縮手段によ
って圧縮するものである。

【００１６】特に以下の様な特徴を有する。

【００１７】（１）放射線撮影装置と保守装置が画像を
送受信することによって放射線撮影装置の自己診断を行
う。

【００１８】（２）情報圧縮手段は、多くの情報の中か
ら送受信すべき情報を選択する情報選択手段を用いるこ
とによって情報圧縮を行い、送受信に関わる時間と費用
を削減する。

【００１９】（３）情報選択手段は、画像表示手段と画
像領域指定手段を具備し、表示された画像から解析に必
要な異常領域を指定することによって情報圧縮を行う。

【００２０】（４）情報圧縮手段は、圧縮なしと非可逆
圧縮と可逆圧縮の少なくとも一つが実行可能にすること
によって、送受信する情報を圧縮する。

【００２１】（５）情報圧縮手段は、情報量測定手段の
出力が閾値以下のときは可逆圧縮を行い閾値より大きい
ときは非可逆圧縮を行うことによって、閾値以上に大き
い情報を送受信しない。

【００２２】（６）情報圧縮手段は、深さ方向の情報量
を圧縮することによって、圧縮に伴う情報損失を最小限
に抑える。

【００２３】（７）情報圧縮手段は、画像の空間周波数
情報を圧縮することによって、圧縮に伴う情報損失を最
小限に抑える。

【００２４】（８）自己診断システムは、撮影装置と保
守装置の少なくとも一方に異常データベースを有するも
のである。

【００２５】（９）自己診断システムは、上記データベ
ースが保有していない異常情報が発生した場合にデータ
ベースを更新することによって、常に最新情報を基に自
己診断を行うものである。

【００２６】（１０）自己診断システムは、自己診断シ
ステムの起動によって撮影装置の処理能力を低下させな
いために、撮影装置と保守装置の両者にそれぞれ異常解
析手段を有し、保守装置の異常解析手段の解析内容は放
射線撮影装置の異常解析手段が有するすべての解析内容
を内包しかつ放射線撮影装置の異常解析手段より多くの
解析内容を有する。

【００２７】（１１）自己診断システムは、放射線撮影
装置と保守装置の少なくとも一方は画像解析手段を具備
し、画像解析を行うことによって放射線撮影装置の異常
を自己診断するものである。

【００２８】（１２）画像解析手段は、上記撮影装置の
画素欠陥解析と統計解析とアーティファクト解析と周波
数解析とテンプレートマッチング解析の少なくとも一つ
の解析手段を具備し、これら解析手段によって放射線撮
影装置が出力する画像の自己診断を行うものである。

【００２９】（第１の実施の形態）図１は第１の実施の
形態の自己診断システムを説明するフローチャートであ
る。

【００３０】図１において１は撮影装置、２は保守装
置、３は撮影装置１と保守装置２との間で情報を送受信
するための、通信手段であり、例えば、電話などの公衆
回線やインターネットなどである。

【００３１】撮影装置１は、Ｘ線画像を取り込むための
撮像部１０１、後述の処理手順を実現する機能を有する
制御部１０２、モニタによる表示やマウス、キーボード
による入力を行うための操作部１０３などからなり、保
守装置２は、後述の処理手順を実現する機能を有する制
御部１０３、モニタによる表示やマウス、キーボードに
よる入力を行うための操作部１０５、自己診断レポート
や画質異常が蓄積されているデータベースなどからな
る。

【００３２】本実施の形態においては、撮影装置１は病
院に設置され、放射線撮影業務に使用されている。一
方、保守装置２は撮影装置とは離れた場所の保守会社敷
地内に設置されている。この両者は電話回線などの通信
手段３を通じて接続されている。

【００３３】図２は、撮像装置１による送信情報作成の
手順を示すフローチャートである。

【００３４】撮影装置１は通常は撮影業務を行っている
が、撮影装置１に組み込まれたタイマの設定により、所
定条件下、制御部１０２による自己診断プログラムが起
動する（ステップＳ１）。起動するタイミングは、撮影
装置起動時、撮影装置１が所定時間使用されなかったと
き、定期的に所定の時間間隔で行うなど、撮影装置１に
おいて自由に設定が可能である。また保守装置２から電
話回線３を通じて撮影装置１の自己診断プログラムを起
動する場合もある。

【００３５】自己診断プログラムにより異常が発見され
なかったときは、自己診断プログラムの診断結果を診断
履歴として記録し、操作部１０３のモニタに、診断履歴
表示する（ステップＳ１６）と共に、保守装置２に診断
レポートを送信する（ステップＳ１７）。自己診断プロ
グラムの設定に応じて、レポート送信（Ｓ１７）を省略
することも可能である。

【００３６】一方、自己診断プログラムにより異常が発
見されたときは、その異常が撮影装置１の自己診断プロ
グラム１０で解析可能かどうか判断する（ステップＳ１
２）。解析が可能であるときは解析結果を診断履歴に記
録し、診断履歴を撮影装置１の操作部１０３のモニタに
表示する（ステップＳ１６）と共に保守装置にレポート
送信する（ステップＳ１７）。この時点で病院と保守会
社は、使用している撮影装置１に異常が発生しているこ
とに気付く。病院はこの撮影装置１の使用を中断し別の
撮影装置を使用することによって、患者の不要な待ち時
間発生を回避することができる。また保守会社は異常発
生に気付くと、保守担当員を病院に派遣するなどの方策
を、直ちに取ることができるため、撮影装置１使用不能
の時間が短くなる。なお撮影装置１に異常回復プログラ
ムが組み込まれている場合は、自動的に異常が回復され
るとともに診断履歴が更新されることもある。この場合
は、病院は撮影装置１を継続的に使用可能であり、保守
会社は保守要員を派遣する必要もなくなる。

【００３７】次に撮影装置１の異常が自己診断プログラ
ムで解析不能な場合は、さらに詳しい自己診断を行うた
めに、異常データを保守会社に送信する必要がある。そ
こで保守会社に送信すべき異常データを選択する（ステ
ップＳ１３）。選択された異常データの情報量が大きい
場合は、その異常データを電話回線３を通じて送信する
には時間とコストが掛かることが想定される。そこで、
まず、選択された異常データの情報量を測定する（ステ
ップＳ１４）。

【００３８】そして、測定された異常データの情報量に
応じて、異常データの圧縮を行う（ステップＳ１５）。
圧縮された異常データは診断履歴と共に、保守装置２に
レポート送信する（ステップＳ１７）また診断履歴を撮
影装置１の操作部１０３のモニタに表示する。

【００３９】図３は、保守装置２による情報受診後の処
理手順を示すフローチャートである。

【００４０】ステップＳ１８において、レポートを受信
した保守装置２は、使用して圧縮された異常データを復
元し（ステップＳ１９）、異常データの解析を行う（ス
テップＳ２０）。

【００４１】保守装置２にはの制御部１０４には解析モ
ジュールが搭載されている。また制御部１０４はデータ
ベース１０６に接続されている。データベース１０６に
は、各施設（複数の撮像装置）から送られてくる診断レ
ポートが逐次蓄積されている。さらにデータベース１０
６には、撮影装置１の制御部１０２の自己診断モジュー
ルには搭載されていない、多様な形態の画質異常につい
ての情報が蓄積されている。このため制御部１０４の解
析モジュールは最新の異常情報に基づいた、多様な形態
の異常データに対応できるように設計されている。この
解析モジュールによって、長い時間を要する詳細な異常
データ解析が行われる。この解析結果は、保守装置２よ
り、撮影装置１に送信される（ステップＳ２１）。

【００４２】図４は、撮影装置１側でレポートを受信し
た後の処理手順を示すフローチャートである。

【００４３】ステップＳ２２で保守装置２の解析結果が
受信される。

【００４４】そして保守装置２の解析モジュールの解析
結果は、撮影装置１のモニタに表示される（ステップＳ
２３）。保守会社は解析モジュール２０の解析結果に応
じて、病院に保守要員を派遣して撮影装置１の早期回復
を図る。また病院は保守要員が到着し撮影装置１を回復
するまで、他の撮影装置を使用して患者の撮影を行う。

【００４５】本実施例の形態では自己診断プログラムの
診断内容について、撮影装置１がフラットパネルディテ
クタを使用した撮影装置の場合を例に挙げて説明する。
一般にフラットパネルディテクタはアモルファス・シリ
コン（ａ−Ｓｉ）センサを利用しており、４３ｃｍ角程
度の面積内に数１００万個の画素を行列状に配置してい
る。図５はこのフラットパネルディテクタの部分拡大模
式図である。図５において、５１は光電変換素子、５２
はスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）、５３は光電変換素子５１にバイアス電圧を与える
バイアス線、５４ａおよび５４ｂはＴＦＴを制御するゲ
ート線、５５ａおよび５５ｂは各画素の信号を読み出し
装置に転送するデータ線、５６は複数本のデータ線から
１本のデータ線を選択する読み出し装置、５７はアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５８は
複数本のゲート線から１本のゲート線を選択するゲート
駆動装置である。

【００４６】各々の画素は光電変換素子５１とＴＦＴ５
２からなり、撮影を行うことによって信号が各画素に蓄
えられる。図５においてゲート線５４ａがＨｉｇｈにな
ると、ゲート線５４ａに接続されたＴＦＴ５２がすべて
ＯＮになる。するとゲート線５４ａに接続された各画素
に蓄えられた信号は、それぞれ当該画素に接続されてい
るデータ線５５に移動する。そして読み出し装置５６が
データ線５５ａを選択することで、データ線５５ａに移
動していた信号が読み取られ、Ａ／Ｄ変換器５７によっ
てデジタル信号となる。次に読み出し装置５６はデータ
線５５ｂを選択することで、データ線５５ｂに移動して
いた信号が読み取られる。一連のデータ線選択が終了す
ると、ゲート線５４ａに接続されている画素の信号がす
べて読み取られる。次にゲート線５４ｂがＨｉｇｈにな
り、同様にゲート線５４ｂに接続されている画素の信号
がすべて読み取られる。このようにして、フラットパネ
ルディテクタに蓄えられた２次元画像信号が、すべて読
み取られる。

【００４７】フラットパネルディテクタを構成する各画
素の特性は、可能な限り均一になるように製造されてい
るが、互いに僅かに感度と暗電流が異なる。これらの微
小な感度（ゲイン）と暗電流（オフセット）の相違は、
それぞれゲイン補正およびオフセット補正と呼ばれる工
程により補正可能である。Ｐ（ｘ，ｙ）を補正前画像、
Ｐ′（ｘ，ｙ）を補正後画像、Ｄ（ｘ，ｙ）をオフセッ
ト画像、Ｇ（ｘ，ｙ）をゲイン画像、Ｇ（ｘ，ｙ）をＧ
（ｘ，ｙ）の集合平均とすると、ゲイン補正及びオフセ
ット補正はまとめて次式で表させる。

【００４８】

【外１】オフセット補正およびゲイン補正は、高精細な画質を提
供するフラットパネルディテクタには必須の工程であ
る。一般にオフセット画像は放射線無曝射撮影により、
またゲイン画像は被写体を置かない放射線一様照射撮影
により、それぞれ容易に取得可能である。

【００４９】このオフセット画像およびゲイン画像を用
いて、撮影装置の自己診断を行うことができる。この自
己診断について図６を用いて説明する。図６においてス
テップＳ３１〜Ｓ３６は自己診断処理フローを表し、３
１はオフセット画像およびゲイン画像を取得する試験撮
影工程、３２はオフセット画像およびゲイン画像から欠
陥画素を抽出する欠陥解析工程、３３は欠陥解析３２の
結果と欠陥データ４０のデータを比較して、欠陥が増加
しているかどうかを判断する工程、３４はオフセット画
像およびゲイン画像の平均値や標準偏差などの統計量を
診断する統計解析工程、３５はゲイン画像のパターンか
らアーティファクト解析する工程、３６は以上の解析結
果から自己診断結果を総合判定する工程、３７は診断履
歴を記録する工程である。また４４は通常撮影ルーチン
を表し、４０は欠陥画素の位置が記憶された欠陥テーブ
ル、４１は被写体が写った画像データ、４２は欠陥デー
タ４２を用いて欠陥抽出を行う工程、４３は欠陥抽出結
果に基づいて欠陥を補正する工程である。

【００５０】試験撮影３１においてオフセット画像およ
びゲイン画像の撮影を行う。オフセット画像撮影は放射
線も被写体も必要のないことから、随時取得可能であ
る。本実施例では自己診断プログラムが起動した後に、
自己診断プログラムの撮影要求を受けて撮影を行う。一
方ゲイン画像撮影は放射線曝射を必要とするため、本実
施の形態では予めゲイン補正のために取得したゲイン画
像を用いることにする。なおフラットパネルディテクタ
の裏面に光源を設けて、随時光源を点灯することによっ
てゲイン画像を撮影する方法は、本発明者より特開平１
０−１８６０４５号公報として提案されている。

【００５１】欠陥解析３２は、フラットパネルの数１０
０万個の画素中で特性が異常であり、オフセット補正お
よびゲイン補正を施しても、この異常特性を補正しきれ
ない画素を抽出する工程である。この欠陥解析を行うに
先立って、放射線照射の非均一性を考慮して、フラット
パネルの画素を１２８画素×１２８画素の関心領域（Ｒ
ＯＩ）に分析する。各ＲＯＩにおいて平均値と標準偏差
を求め、ＲＯＩ内の各画素の画素値と比較して各画素の
異常を判断する。本実施例では欠陥画素の診断を、画素
値とＲＯＩ内平均値の差が標準偏差の３倍を超えること
としている。ところでオフセット補正とゲイン補正の原
理から考えて、画素値とＲＯＩ内平均値の差がいくつで
あろうと、本来補正は可能なはずである。しかしなが
ら、実際には周囲画素に比べて特異な反応を示す画素
は、応答リニアリティに不具合であったりオフセットに
安定性が欠けるなどの不具合を有する確率が高い。そこ
でこのような特異反応を示す画素は、欠陥画素として除
外した方がより安全と言える。この判断基準はオフセッ
ト画像とゲイン画像の両画像に共通して用いることがで
きる。

【００５２】欠陥解析３２により抽出された欠陥データ
は、欠陥増加判断モジュール３３にて、予め調べられた
欠陥テーブル４０と比較され、両者の論理和が新たな欠
陥データとして欠陥テーブル４０に記憶される。この欠
陥テーブルは、通常撮影ルーチン４４にて患者の撮影を
行うときに、欠陥画素を抽出するために利用される。な
おテーブル４０は、欠陥テーブルが書き換えられた際
に、欠陥画素の数、連続性および分布をチェックし、欠
陥が画像に影響を与えないことを確認している。

【００５３】次に統計解析３４はオフセット画像および
ゲイン画像のそれぞれの平均値を解析する工程である。
その方法としては、まず欠陥解析３２の結果を元に、欠
陥画素を解析対象から除外する。残された正常画素によ
る画像を複数のＲＯＩに分割し、このＲＯＩ内の統計量
を解析する。この統計量が既定の統計量に対して所定の
量だけ異なっている場合に、異常と判断する。例えばオ
フセット画像に関しては、本来平均値はどのＲＯＩにお
いてもほぼ同一になるべきである。ところが一部のＲＯ
Ｉにおいて他のＲＯＩと平均値が異なる場合は、このＲ
ＯＩに何らかの異常が発生したと判断する。さらにＲＯ
Ｉ内の標準偏差もまた重要な情報であり、既定の標準偏
差と比較して所定量だけ異なる場合は、異常と判断す
る。これらの判断を全てのＲＯＩに対して行うことで、
異常の程度と位置を解析することができる。一方ゲイン
画像では、撮影に用いた放射線の線量が既知の場合は、
既知のフラットパネルディテクタの感度情報と併せるこ
とで、ＲＯＩ内の期待平均値は決定される。この期待平
均値に対して測定平均値が所定量だけ異なっている場合
は、放射線線量かフラットパネルディテクタ感度のいず
れかが異常であると判断される。またゲイン画像の標準
偏差が工場出荷時の標準偏差と異なっている場合は、何
らかの画素特性異常が生じていると判断される。

【００５４】続いてアーティファクト解析３５を行う。
アーティファクトとは人工的模様の意味であり、画像分
野では本来被写体には存在しないが、意図せず画像に現
れてしまう模様を指す。アーティファクトは画像である
が故に多様な形態が存在し、またそれ故に解析が困難で
ある。本実施例の自己診断モジュールステップＳ１０
（図２）には、オフセット画像とゲイン画像について、
共通の簡単な解析ルーチンが搭載されている。

【００５５】図５において一本のデータ線に接続された
縦方向全画素値の平均値を各データ線について求める。
次に各データ線毎の縦方向平均値について全データ線平
均値と全データ線標準偏差を求める。あるデータ線の縦
方向平均値と全データ線平均値の差が全データ線標準偏
差の４倍を超えるとき、このデータ線はアーティファク
トを発生させる可能性があると判断する。同様に横方向
のゲート線平均値についても解析が行われる。

【００５６】これらの解析を行った後に、総合判定３６
で各解析結果をまとめ、この撮影装置１が異常であるか
正常であるかを判断する。異常がある場合は、図２に示
すように保守装置２に送信すべき情報が抽出される。抽
出される情報としては、異常が発見されたＲＯＩの画像
データが考えられる。必要に応じてゲイン画像とオフセ
ット画像の両者または一方が送信される。ＲＯＩが複数
に及ぶ場合は情報量が大きくなるため、情報圧縮モジュ
ール１５にて情報を圧縮してから、保守装置２に送信さ
れる。特にＲＯＩがほぼ全画像にわたる場合は、非可逆
圧縮が適用される。異常がない場合は、診断履歴モジュ
ール３７において診断履歴を更新し、自己診断を終了す
る。

【００５７】次に保守装置２が行う解析について説明す
る。保守装置２は圧縮された情報を復元し、主にＲＯＩ
の画像データについて解析を行う。解析モジュールの解
析機能の一例として、周波数解析とパターンマッチング
について説明する。まず周波数解析は画像データに対し
て２次元フーリエ変換を行い、縦方向および横方向の空
間周波数において、特異的な周波数ピークが現れていな
いか解析する。例えば電源に５０Ｈｚ電源を用いている
場合は、故障により電源線と信号線の分離が確実に行わ
れず、電源線の５０Ｈｚ振動が信号に現れることがあ
る。またフラットパネルディテクタは、１２８画素単位
ないし２５６画素単位で読み出し装置５６やゲート駆動
装置５８が接続されているため、この周期でアーティフ
ァクトが発生することがある。このように周波数解析で
は、撮影装置が置かれている環境やフラットパネルディ
テクタの構造的特徴を考慮して、特異的な周波数ピーク
から異常の原因を特定する。一方パターンマッチング
は、データベース１０６に蓄積された情報を元に、異常
の解析を行う。データベース１０６には、これまで発生
した異常画像データのパターンとその原因および対策が
蓄積されている。このパターンをテンプレートとして利
用して、テンプレートと異常画像のパターンが一致する
とき、同じ異常が起きていると判断する異常解析手法
が、テンプレートマッチングである。テンプレートと異
常画像の一致度を計測する方法としては、相関係数など
が利用されている。

【００５８】これら周波数解析とテンプレートマッチン
グは、実行に時間を要し、また特にテンプレートマッチ
ングは多くのデータベースを必要とするため、専用の処
理装置が必要である。そこで解析モジュールは撮影装置
１には搭載せずに、専用の保守装置２に搭載され、かつ
最新の異常情報を随時更新しながら運用される。

【００５９】もちろん以上説明した解析モジュールおよ
びデータベース１０６の一部は撮影装置１にも搭載可能
であり、撮影装置１において簡単なデータベース参照に
より、自己診断を行っても良い。また電話回線３を通じ
て、撮影装置１のデータベースを随時更新することも可
能である。撮影装置１の撮影業務の支障を来さない範囲
であれば、撮影装置１に搭載する自己診断システムを充
実させることにより、通信時間および通信コストの削減
が期待される。しかし既に説明したように、複雑な自己
診断プログラム（Ｓ１０）および大規模なデータベース
を撮影装置１に搭載するのは、現状の技術では有利とは
言えない。撮影装置１および電話回線３の負荷を極力削
減するためには、撮影装置１の自己診断プログラム（Ｓ
１０）およびデータベースは比較的小さく、かつデータ
ベースの更新頻度も削減する必要がある。したがってよ
り詳細な解析を行うためには、保守装置２に大規模な解
析モジュールおよびデータベースを設置する方が適して
いると言える。なお撮影装置１の自己診断を保守装置２
で再現するために、保守装置２の解析モジュールおよび
データベース１０６が行うことのできる解析内容は、撮
影装置１の自己診断プログラムおよびデータベース１０
６の解析内容のすべてを内包することが望ましい。

【００６０】測定された異常データの情報量に応じて、
情報圧縮ステップＳ１５で行われる異常データの圧縮方
法について説明する。情報圧縮ステップＳ１５において
は、測定された情報量が１Ｍｂｙｔｅ以上の場合は、情
報量が１Ｍｂｙｔｅ以下になるよう圧縮を行うよう設定
されている。例えば情報量が２Ｍｂｙｔｅのときは可逆
圧縮を行い、特に画像データのように情報量が１０Ｍｂ
ｙｔｅ以上にも及ぶ場合は、非可逆圧縮が使用される。

【００６１】一方、異常データが画像データであって
も、情報選択モジュール１３が画像の一部分の関心領域
（ＲＯＩ）だけを選択した場合は、情報量が２Ｍｂｙｔ
ｅ程度になることが想定される。この場合は可逆圧縮を
使用して、異常データを１Ｍｂｙｔｅ以下に圧縮する。
また情報量が１Ｍｂｙｔｅ以下の場合は、圧縮を行う必
要がないので、情報圧縮モジュール１５は作動しない。

【００６２】このほかに情報に優先順位を付けて情報を
取捨選択する方法により、情報を圧縮することも考えら
れる。例えば複数のＲＯＩが異常データとして選択され
た場合は、このＲＯＩのうち代表的なＲＯＩのみを選択
して送信することも、情報圧縮の一手法として有効であ
る。

【００６３】圧縮方法として、異常データの深さ方向の
ビット数を減らすことで、情報圧縮を行うことも考えら
れる。例えば異常データが画像データあり、かつデータ
の深さ方向の分布が局在している場合は、深さ方向のビ
ット数を減らしても実質的に情報損失することなく圧縮
が可能である。このような画像データの例として、放射
線無曝射画像（オフセット画像）が挙げられる。オフセ
ット画像は撮影装置１固有の情報を多く含むため、自己
診断には有用である。オフセット画像の画像データはほ
とんどがゼロ近傍であり、画像データの深さ方向の分布
は極めて局在していると言える。この画像データを表現
するには８ビットで十分である。撮影装置１が出力する
画像データの深さ方向のビット数が１６ビットである場
合、１／２５６の圧縮が損失なく可能である。放射線一
様照射画像（ゲイン画像）もまた、同じ原理で容易に圧
縮可能である。

【００６４】さらに圧縮方法として、空間周波数情報を
減らすことで情報圧縮することも考えられる。自己診断
ステップＳ１０で解析を行った結果、アーティファクト
が低空間周波数にのみ存在することが分かったとする。
これはアーティファクトに急峻なパターンがないことを
示しているので、空間周波数情報を減らすことで情報圧
縮を行ってもアーティファクトの特徴情報は損なわな
い。空間周波数情報を減らす方法として、例えば単純に
Ｎ画素毎にサンプリングする方法や、縦Ｎ画素×横Ｎ画
素の代表値、例えば平均値を使用する方法や、離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）を利用した圧縮方法が考えられる。

【００６５】以上説明した実施例では自己診断を行うた
めに必要な情報、特に画像を撮影装置１から保守装置２
に送信している。そして送信に先立ち、撮影装置１にお
いて情報量を測定し圧縮する動作を行っている。

【００６６】一方、逆に保守装置２から撮影装置１に情
報を送信する場合にも本発明は有効である。すなわち保
守装置２に送信情報選択モジュール（ステップＳ１３を
実行）、情報量測定モジュール（ステップＳ１４を実
行）および情報圧縮モジュール（ステップＳ１５を実
行）を、撮影装置１に情報復元モジュール（ステップＳ
１９を実行）を設け、保守装置２から送信される情報を
圧縮して送信する自己診断システムが考えられる。

【００６７】以上説明したように、上述の自己診断シス
テムによれば、撮影装置１に搭載されている自己診断プ
ログラム（ステップＳ１０）が解析できない異常が発生
しても、時間とコストを掛けずに保守装置２を用いて解
析を行うことができる。また自己診断プログラムの実行
によって撮影装置１に負荷を掛けることがない。さらに
自己診断プログラムでは対処できない多様な形態の異常
データや新規の異常データに対しても、解析が可能にな
る。この結果として、自己診断プログラムを頻繁に実行
することができるようになり、撮影装置１の異常の、早
期発見と回復を図ることができる。また、撮影装置１の
異常を早期発見し回復が行われるため、病院では患者に
不要な待ち時間を強いることなく、撮影業務を遂行する
ことが可能になる。また、ある撮影装置で発生した異常
情報をいち早く他の撮影装置に適用できるため、撮影装
置１の異常の早期発見と回復を図ることができる。

【００６８】なお、自己診断プログラム（Ｓ１０）、自
己診断結果が異常であるかを判断するモジュール（Ｓ１
１）、発見された異常が撮影装置１内の自己診断プログ
ラムで解析可能かを判断するモジュール（Ｓ１２）、画
像データを含む保守装置２に送信すべき情報を抽出する
モジュール（Ｓ１３）、抽出された情報の大きさを測定
するモジュール（Ｓ１４）、抽出された情報を圧縮する
モジュール（Ｓ１５）、自己診断レポートを撮影装置２
のモニタに表示するモジュール（Ｓ１６）、撮影装置１
から管理装置２に自己診断レポートを送信するモジュー
ル（Ｓ１７）、自己診断レポートを受信するモジュール
（Ｓ１８）、圧縮された情報を復元するモジュール（Ｓ
１９）、受信した情報から撮影装置１の異常を解析する
モジュール（Ｓ２０）、保守装置２から撮影装置１に自
己診断レポートを送信するモジュール（Ｓ２１）、自己
診断レポートを受信するモジュール（Ｓ２２）は、上述
の様に、制御部１０２、１０４のプログラムとして、コ
ンピュータのソフトウエアにより実現してもよく、ま
た、専用のハードウエアを設けてもよい。

【００６９】（第２の実施の形態）本実施の形態は、情
報抽出モジュール（Ｓ１３）の動作について例を挙げて
説明する。情報抽出モジュール（Ｓ１３）が画像データ
を扱う場合に、情報抽出方法として画像を自動解析して
ＲＯＩを抽出する方法と、ユーザに異常を代表するＲＯ
Ｉを抽出させる方法がある。自動解析してＲＯＩを抽出
する方法は第１の実施の形態において説明したので、こ
こではユーザにＲＯＩを抽出させる方法について説明す
る。

【００７０】図７は操作部１０３のモニタに放射線一様
照射画像を表示し、ユーザによるＲＯＩの抽出を説明す
る図面である。図７において７０１は表示及び位置指定
用のモニタ、６０は画素値異常部分、６１はユーザが指
定したＲＯＩ、６２はＲＯＩ指定手段である。撮影装置
１において放射線は一様に照射されているから、表示さ
れる画像も一様の筈である。ところが撮影装置１に何ら
かの不具合が生じた場合、部分的に画素値の異なる画像
６０が現れる可能性がある。この異常が発生したとき撮
影装置１はモニタ７０１に画像を表示し、ユーザに異常
と思われるＲＯＩ６１を指定させることができる。ＲＯ
Ｉの指定方法としてはタッチパネルとペン型のＲＯＩ指
定手段６２を用いる方法、タッチパネルを指で触れる方
法、ＲＯＩ座標値を入力する方法が考えられる。このよ
うな方法を用いることで、情報抽出ステップＳ１３にお
いて多くの情報の中から異常情報を抽出することが可能
になる。

【００７１】なお異常画像候補を表示する始動タイミン
グは、自己診断ステップＳ１０における解析を行った結
果として異常画像候補を自動的に表示する方法と、自己
診断における警告に反応したユーザの操作により異常画
像候補を表示する方法と、ユーザが自発的に画像を撮影
して異常画像候補を表示する方法のいずれも可能であ
る。

【００７２】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、撮影装置
と保守装置の間の通信時間と通信コストを削減しなが
ら、撮影装置の画質を保障しかつ画質異常の発生から発
見までの時間を短くし、かつ新しい情報に基づき撮影装
置の自己診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実態の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】自己診断システムを説明するフローチャートで
ある。

【図３】自己診断システムを説明するフローチャートで
ある。

【図４】自己診断システムを説明するフローチャートで
ある。

【図５】フラットパネルディテクタの部分拡大模式図で
ある。

【図６】自己診断処理を説明するフローチャートであ
る。

【図７】情報抽出ステップＳ１３を説明する図である。

【符号の説明】

１撮影装置２保守装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段の動作状況を診断する診断手段と、前記診断手段の診断結果に応じて、前記撮影手段による
撮影状況に関する情報を外部の保守装置に対して送信す
る送信手段と、前記撮影状況に関する情報のデータ量を制御する制御手
段とを有することを特徴とする放射線撮影画像処理装
置。
【請求項２】前記撮影状況に関する情報には、放射線
撮影画像が含まれることを特徴とする請求項１に記載の
放射線撮影画像処理装置。
【請求項３】更に、前記放射線撮影画像の一部の領域
を抽出する抽出手段を有し、前記制御手段は、該一部の
領域の放射線撮影画像を送信対象とすることを特徴とす
る請求項２に記載の放射線撮影画像処理装置。
【請求項４】更に、前記放射線画像を圧縮する圧縮手
段を有し、前記制御手段は、該圧縮手段により圧縮され
た画像データ送信対象とすることを特徴とする請求項２
に記載の放射線撮影画像処理装置。
【請求項５】前記圧縮手段は圧縮なしと非可逆圧縮と
可逆圧縮の少なくとも一つが実行可能であることを特徴
とする請求項４に記載の放射線撮影画像処理装置。
【請求項６】前記圧縮手段は前記放射線画像の情報量
が閾値以下のときは可逆圧縮を行い閾値より大きいとき
は非可逆圧縮を行うことを特徴とする請求項４に記載の
放射線撮影画像処理装置。
【請求項７】前記圧縮手段は深さ方向の情報量を圧縮
することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影画像
処理装置。
【請求項８】前記圧縮手段は画像の空間周波数情報を
圧縮することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影
画像処理装置。
【請求項９】前記放射線撮影画像処理装置と前記保守
装置の少なくとも一方に、放射線撮影画像処理装置の異
常情報を蓄積するデータベースを具備することを特徴と
する請求項１に記載の放射線撮影画像処理装置。
【請求項１０】前記データベースは該データベースが
保有していない異常情報が発生した場合に該データベー
スを更新することを特徴とする請求項９に記載の放射線
撮影画像処理装置。
【請求項１１】前記放射線撮影画像処理装置と前記保
守装置の両者はそれぞれ異常解析手段を有し、保守装置
の異常解析手段の解析内容は放射線撮影画像処理装置の
異常解析手段が有するすべての解析内容を内包しかつ放
射線撮影画像処理装置の異常解析手段より多くの解析内
容を具備することを特徴とする請求項１に記載の放射線
撮影画像処理装置。
【請求項１２】前記放射線撮影画像処理装置と前記保
守装置の少なくとも一方は画像解析手段を具備すること
を特徴とする請求項１に記載の放射線撮影画像処理装
置。
【請求項１３】前記画像解析手段は前記放射線撮影画
像処理装置の画素欠陥解析と統計解析とアーティファク
ト解析と周波数解析とテンプレートマッチング解析の少
なくとも一つの解析手段を具備することを特徴とする請
求項１２に記載の放射線撮影画像処理装置。